RU2146817C1 - Electromagnetic flaw detector to test long-length articles - Google Patents
Electromagnetic flaw detector to test long-length articles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2146817C1 RU2146817C1 RU98102199A RU98102199A RU2146817C1 RU 2146817 C1 RU2146817 C1 RU 2146817C1 RU 98102199 A RU98102199 A RU 98102199A RU 98102199 A RU98102199 A RU 98102199A RU 2146817 C1 RU2146817 C1 RU 2146817C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amplitude
- differential
- output
- windings
- circuit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области неразрушающего контроля протяженных металлических изделий, например труб и проката. The invention relates to the field of non-destructive testing of extended metal products, such as pipes and rolled products.
Известен вихретоковый дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, усилитель мощности, дифференциальный проходной вихретоковый преобразователь, усилитель и амплитудно-фазовый детектор, соединенные с выходом усилителя амплитудный детектор и индикатор, фазовращатель, включенный между выходом задающего генератора и вторым входом амплитудно-фазового детектора, источник постоянного тока, регулирующее устройство и электромагнит, выполненный в виде двух катушек индуктивности, установленных соосно и симметрично с двух сторон преобразователя; при этом одна катушка соединена с источником постоянного тока, вторая - с выходом регулирующего устройства, один выход которого соединен с источником постоянного тока, а второй - с выходом амплитудно-фазового детектора [1]. Known eddy current flaw detector containing a serially connected master oscillator, power amplifier, differential feed-through eddy current transducer, amplifier and amplitude-phase detector, an amplitude detector and an indicator connected to the output of the amplifier, a phase shifter connected between the output of the master oscillator and the second input of the amplitude-phase detector, source direct current regulating device and an electromagnet made in the form of two inductors mounted coaxially and symmetrically but on both sides of the converter; while one coil is connected to a direct current source, the second to the output of the regulating device, one output of which is connected to a direct current source, and the second to the output of the amplitude-phase detector [1].
К числу недостатков этого дефектоскопа следует отнести следующие. Во-первых, принцип управления полем подмагничивания применим только для ферромагнитных изделий и не охватывает широкий класс цветных и тугоплавких (вообще неферромагнитных) металлов. И во-вторых, даже при контроле изделий из ферромагнитных сталей эффективность метода снижается из-за переходных процессов и инерционности процессов перемагничивания ферромагнетика, поэтому при выявлении дефектов типа нарушений сплошности металла обычно изделие намагничивают до состояния, близкого к насыщению. Поле подмагничивания устанавливается заведомо большим без всякого регулирования. The disadvantages of this flaw detector include the following. Firstly, the principle of controlling the bias field is applicable only to ferromagnetic products and does not cover a wide class of non-ferrous and refractory (generally non-ferromagnetic) metals. And secondly, even when monitoring products from ferromagnetic steels, the effectiveness of the method decreases due to transient processes and the inertia of the magnetization reversal processes of a ferromagnet, therefore, when defects such as violations of metal continuity are detected, the product is usually magnetized to a state close to saturation. The bias field is set deliberately large without any regulation.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является электромагнитный дефектоскоп для неразрушающего контроля длинномерных изделий, содержащий последовательно соединенный генератор, проходной дифференциальный вихретоковый преобразователь, схему амплитудно-фазовой обработки сигнала, опорный вход которого соединен с генератором, два формирователя, входы которых подключены к выходу схемы амплитудно-фазовой обработки сигнала, и схему совпадения, входы которой подключены к выходам формирователей, при этом один из формирователей выполнен в виде последовательно соединенных усилителя-ограничителя, дифференцирующей цепи и амплитудного селектора, а другой формирователь - в виде двух амплитудных селекторов, входы которых соединены параллельно, и триггера, подключенного к выходам амплитудных селекторов [2]. Closest to the proposed invention is an electromagnetic flaw detector for non-destructive testing of long products, comprising a series-connected generator, a loop differential eddy current transducer, an amplitude-phase signal processing circuit, the reference input of which is connected to the generator, two shapers whose inputs are connected to the output of the amplitude-phase circuit signal processing, and a matching circuit, the inputs of which are connected to the outputs of the drivers, while one of the drivers ying a series-connected limiter amplifier, a differentiating circuit and an amplitude selector and the other generator - as two amplitude selector whose inputs are connected in parallel, and a trigger connected to the outputs of the amplitude selector [2].
Проходной дифференциальный вихретоковый преобразователь конструктивно обычно выполняется с одной токовой и двумя встречно (дифференциально) включенными измерительными обмотками, размещенными в двух пазах каркаса. Пазы находятся под токовой обмоткой и смещены вдоль продольной оси на заданное расстояние (например l) [3, 4]. A straight-through differential eddy-current transducer is usually structurally performed with one current and two counter-differential measuring windings located in two grooves of the frame. The grooves are located under the current winding and are offset along the longitudinal axis by a predetermined distance (for example, l) [3, 4].
Недостатком такого дефектоскопа является низкая достоверность и надежность контроля изделий с повышенным уровнем шумов от структурных неоднородностей металла (например, наличия магнитной α-фазы в немагнитных нержавеющих сталях, локальных остаточных механических напряжений в цветных металлах и др.). The disadvantage of such a flaw detector is the low reliability and reliability of inspection of products with an increased level of noise from structural inhomogeneities of a metal (for example, the presence of a magnetic α phase in non-magnetic stainless steels, local residual mechanical stresses in non-ferrous metals, etc.).
Целью предлагаемого изобретения является повышение достоверности и надежности контроля. Эта цель достигается за счет того, что проходной дифференциальный вихретоковый преобразователь снабжен дополнительной дифференциальной парой измерительных обмоток, связанной с входом дополнительной схемы амплитудно-фазовой обработки сигнала, опорный вход которой также соединен с генератором, а выход через регулируемый усилитель с вторым входом дифференциального усилителя, первый вход которого соединен с выходом первой схемы амплитудно-фазовой обработки сигнала, а выход - с выходами формирователей; при этом дополнительная дифференциальная пара измерительных обмоток расположена с внешней стороны токовой обмотки и ее диаметр Dи2 = Dи1 + (8-12)l, где Dи1 - диаметр первой дифференциальной пары измерительных обмоток, а l - расстояние между обмотками дифференциальной пары вдоль продольной оси преобразователя.The aim of the invention is to increase the reliability and reliability of control. This goal is achieved due to the fact that the feed-through differential eddy current transducer is equipped with an additional differential pair of measuring windings associated with the input of an additional amplitude-phase signal processing circuit, the reference input of which is also connected to the generator, and the output through an adjustable amplifier with the second input of the differential amplifier, the first the input of which is connected to the output of the first amplitude-phase signal processing circuit, and the output to the outputs of the drivers; wherein an additional differential pair of measuring windings is located on the outside of the current winding and its diameter D u2 = D u1 + (8-12) l, where D u1 is the diameter of the first differential pair of measuring windings, and l is the distance between the windings of the differential pair along the longitudinal axis of the converter.
На фиг. 1 представлена блок-схема дефектоскопа, на фиг. 2 - схема расположения обмоток преобразователя и схема их соединения, а на фиг. 3 - осциллограммы сигналов: 1) на выходе схемы 3 амплитудно-фазовой обработки сигнала (a); 2) на выходе регулируемого усилителя 5 (b); 3) на выходе дифференциального усилителя (c). In FIG. 1 is a block diagram of a flaw detector; FIG. 2 is a diagram of an arrangement of transformer windings and a diagram of their connection, and FIG. 3 - waveforms of signals: 1) at the output of circuit 3 of the amplitude-phase signal processing (a); 2) at the output of an adjustable amplifier 5 (b); 3) at the output of the differential amplifier (c).
Дефектоскоп состоит из генератора 1, проходного вихретокового преобразователя 2, первой схемы 3 и второй схемы 4 амплитудно-фазовой обработки сигналов, регулируемого усилителя 5, дифференциального усилителя 6, формирователей 7 и 8, состоящих из усилителя-ограничителя 9, дифференцирующей цепи 10, амплитудных селекторов 11, 12, 13, триггера 14, схемы совпадений 15. The flaw detector consists of a generator 1, an eddy current transducer 2 through passage, a first circuit 3 and a second amplitude-phase signal processing circuit 4, an adjustable amplifier 5, a differential amplifier 6, formers 7 and 8, consisting of an amplifier-limiter 9, a differentiating circuit 10, and amplitude selectors 11, 12, 13, trigger 14, match patterns 15.
Преобразователь (фиг. 2) состоит из токовой обмотки 1 с числом витков Wт, первой (основной) дифференциальной пары измерительных обмоток 2 с числом витков Wи1, второй дифференциальной пары измерительных обмоток 3 с числом витков Wи2 для подавления шумов от структурных неоднородностей металла контролируемых изделий.The converter (Fig. 2) consists of a current winding 1 with a number of turns W t , a first (main) differential pair of measuring windings 2 with a number of turns W and 1 , a second differential pair of measuring windings 3 with a number of turns W and 2 to suppress noise from metal structural inhomogeneities controlled items.
Дефектоскоп работает следующим образом. Труба перемещается по рольгангу и проходит внутри проходного преобразователя. При прохождении концевых участков трубы на выходе дифференциального усилителя 6 появляются ложные сигналы, отстройка от которых производится с помощью формирователей 7 и 8 и схемы совпадения 15 согласно [2]. Структурные неоднородности и дефекты наводят в измерительных обмотках Wи1 и Wи2 ответствующие сигналы Uш и Uд. При этом форма сигналов от структурных неоднородностей (Uш) на выходе обмоток Wи1 и Wи2 получается идентичной. Амплитуда сигналов на выходе обмотки Wи2 значительно меньше, чем на выходе обмотки Wи1, в силу того, что Dи2 > Dи1. Выравнивание амплитуд производится за счет подбора коэффициента усиления регулируемого усилителя 5. В результате вычитания двух сигналов на выходе дифференциального усилителя 6 сигнал от шумов ослабляется на порядок и не равен нулю только из-за небольшой разницы в форме сигналов. Сигнал от дефектов типа нарушений сплошности (трещины, волосовины, непровары сварных швов и др. ) при этом ослабляется не более чем на 30-40% из-за их различной формы на выходе обмоток Wи1 и Wи2, в силу того, что поле от дефекта сильно "расплывается" с ростом расстояния от дефекта. Разностные сигналы при этом усиливаются дифференциальным усилителем (фиг. 3, с).Flaw detector works as follows. The pipe moves along the roller table and passes inside the inlet converter. When passing the end sections of the pipe at the output of the differential amplifier 6, false signals appear, the detuning from which is performed using shapers 7 and 8 and matching circuit 15 according to [2]. Structural heterogeneities and defects induce in the measuring windings W and 1 and W and 2 the corresponding signals U W and U d . The shape of the signals from structural inhomogeneities (U W ) at the output of the windings W and 1 and W and 2 is identical. The amplitude of the signals at the output of the winding W and 2 is much smaller than at the output of the winding W and 1 , due to the fact that D and 2 > D and 1 . The amplitudes are equalized by selecting the gain of the adjustable amplifier 5. As a result of subtracting two signals at the output of the differential amplifier 6, the noise signal is attenuated by an order of magnitude and is not equal to zero only because of a small difference in the shape of the signals. The signal from defects such as discontinuities (cracks, hairlines, lack of penetration of welds, etc.) is attenuated by no more than 30-40% due to their different shapes at the output of the windings W and 1 and W and 2 , due to the fact that the field from the defect strongly “spreads out” with increasing distance from the defect. The difference signals are amplified by a differential amplifier (Fig. 3, c).
Изложенный принцип проверен в производственных условиях. The stated principle is tested in a production environment.
Источники информации. Sources of information.
1. Авторское свидетельство СССР N 619848, кл. G 01 N 27/86, 1978. 1. USSR author's certificate N 619848, cl. G 01 N 27/86, 1978.
2. Авторское свидетельство СССР N 735988, кл. G 01 N 28/86, 1978. 2. Copyright certificate of the USSR N 735988, cl. G 01 N 28/86, 1978.
3. В. Г. Герасимов, Ю.Я. Останин, А.Д. Покровский, В.В. Сухоруков, Л.А. Чернов. Неразрушающий контроль качества изделий электромагнитными методами. М.: Энергия, 1978, с. 168. 3. V. G. Gerasimov, Yu.Ya. Ostanin, A.D. Pokrovsky, V.V. Sukhorukov, L.A. Chernov. Non-destructive testing of product quality by electromagnetic methods. M .: Energy, 1978, p. 168.
4. Авторское свидетельство СССР N 563611, кл. G 01 N 27/81, 1977. 4. Copyright certificate of the USSR N 563611, cl. G 01 N 27/81, 1977.
Claims (1)
Dи2=Dи1+(8-12)l,
где Dи1 - диаметр первой дифференциальной пары измерительных обмоток;
l - расстояние между обмотками дифференциальной пары вдоль продольной оси преобразователя.An electromagnetic flaw detector for monitoring lengthy products, containing a series-connected generator, an eddy current transducer through passage, an amplitude-phase signal processing circuit, the reference input of which is connected to the generator, two shapers whose inputs are connected to the output of the amplitude-phase signal processing circuit, and a matching circuit, inputs which are connected to the outputs of the shapers, while one of the shapers is made in the form of series-connected amplifier-limiter, a differentiating circuit and am of the plateau selector, and the other shaper - in the form of two amplitude selectors, the inputs of which are connected in parallel, and a trigger connected to the outputs of the amplitude selectors, characterized in that the differential flow eddy-current transducer of the flaw detector is equipped with an additional differential pair of measuring windings associated with the input of an additional amplitude-amplitude circuit phase signal processing, the reference input of which is also connected to the generator, and the output through an adjustable amplifier is with the second differential input amplifier, the first input of which is connected to the output of the first circuit of the amplitude-phase signal processing, and the output to the inputs of the drivers, while an additional pair of measuring windings is located on the outside of the current winding and its diameter is
D and 2 = D and 1 + (8-12) l,
where D and 1 - the diameter of the first differential pair of measuring windings;
l is the distance between the windings of the differential pair along the longitudinal axis of the transducer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98102199A RU2146817C1 (en) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | Electromagnetic flaw detector to test long-length articles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98102199A RU2146817C1 (en) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | Electromagnetic flaw detector to test long-length articles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98102199A RU98102199A (en) | 1999-10-27 |
| RU2146817C1 true RU2146817C1 (en) | 2000-03-20 |
Family
ID=20202012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98102199A RU2146817C1 (en) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | Electromagnetic flaw detector to test long-length articles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2146817C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2639592C2 (en) * | 2015-12-31 | 2017-12-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" | Flaw detector for welds |
| RU2694428C1 (en) * | 2018-11-26 | 2019-07-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческое предприятие "Кропус" (ООО "НВП "Кропус") | Measuring line of eddy-current flaw detector for pipes inspection |
| RU2795102C1 (en) * | 2019-12-20 | 2023-04-28 | Поско | Device for testing steel plate surface material properties and method for testing steel plate surface material properties |
-
1998
- 1998-01-23 RU RU98102199A patent/RU2146817C1/en active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2639592C2 (en) * | 2015-12-31 | 2017-12-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" | Flaw detector for welds |
| RU2694428C1 (en) * | 2018-11-26 | 2019-07-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческое предприятие "Кропус" (ООО "НВП "Кропус") | Measuring line of eddy-current flaw detector for pipes inspection |
| RU2795102C1 (en) * | 2019-12-20 | 2023-04-28 | Поско | Device for testing steel plate surface material properties and method for testing steel plate surface material properties |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4107605A (en) | Eddy current flaw detector utilizing plural sets of four planar coils, with the plural sets disposed in a common bridge | |
| US3247453A (en) | Magnetic flaw detector with exciting and sensing coils axially aligned on opposite sides of the material | |
| GB2071331A (en) | Non-destructive Testing of Ferromagnetic Articles | |
| DE69109725D1 (en) | Method and device for checking metallic pipes using eddy currents. | |
| RU2146817C1 (en) | Electromagnetic flaw detector to test long-length articles | |
| JPS6352345B2 (en) | ||
| Kim et al. | Analysis of a defect signal deformations induced by eddy current in RFECT system for pipeline inspection | |
| JPS60237358A (en) | Ultrasonic inspection method and device for conductive material to be inspected | |
| US3444458A (en) | Device for detecting variations in magnetic properties of ferromagnetic material | |
| JPS58218644A (en) | Method and apparatus for testing surface flaw of metallic material | |
| JP2007240427A (en) | Eddy current flaw detector and detection method for magnesium alloy | |
| RU2133032C1 (en) | Process of magnetic field testing and device to implement it | |
| Ge et al. | Development of a velocity-adaptable alternating current field measurement device for crack inspection in rails | |
| JP4344072B2 (en) | Coil device for wire eddy current testing | |
| RU97104333A (en) | METHOD FOR MAGNETIC DEFECTOSCOPY AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| JP3307220B2 (en) | Method and apparatus for flaw detection of magnetic metal body | |
| JPH09269316A (en) | Eddy current flaw detection method and eddy current flaw detector | |
| JPH05203629A (en) | Electromagnetic flaw detection and device | |
| JPH06242076A (en) | Electromagnetic flaw detecting equipment | |
| JPH09166582A (en) | Electromagnetic flaw detection method | |
| RU2634544C2 (en) | Device for eddy current defectoscopy of ferromagnetic pipes on side of their inner surface | |
| JP2000227420A (en) | Multi-probe type eddy current examination and eddy current test equipment | |
| JPS5910846A (en) | Eddy current flaw detector for metallic surface | |
| JPS6015020B2 (en) | Electromagnetic induction detection device using orthogonal crossed magnetic fields | |
| US20230018264A1 (en) | Method for determining a materials characteristic value of magnetizable metal bodies by means of a micromagnetic sensor assembly, and corresponding sensor assembly |